新高考背景下高中物理教學(xué)與信息技術(shù)的有效融合

一、引言

在新高考背景下，教育工作的格局已然發(fā)生變化，與傳統(tǒng)的人才選拔方式不同，新高考背景下對(duì)人才的選拔和培養(yǎng)更注重人才的綜合能力。將信息技術(shù)融入高中物理教學(xué)中可以幫助教師更好地突出學(xué)生在課程學(xué)習(xí)中的主體地位，從而促進(jìn)學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng)和綜合學(xué)習(xí)能力的發(fā)展。高中物理教師要在物理教學(xué)實(shí)踐工作中，探索信息技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用，以提升高中物理學(xué)科的教學(xué)質(zhì)量。

二、高中物理教學(xué)中信息技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值

受“新課標(biāo)”的影響，高中物理教師在教學(xué)實(shí)踐工作中，逐漸認(rèn)識(shí)到信息技術(shù)在高中物理教學(xué)中的融入價(jià)值。這種價(jià)值具體可表現(xiàn)在兩個(gè)層面，一是教學(xué)資源的整合，二是課程開(kāi)放性的提升。首先，在教學(xué)資源的整合方面。高中物理教師在教學(xué)實(shí)踐中可借助信息技術(shù)，對(duì)教材中的教學(xué)資源進(jìn)行二次創(chuàng)新、對(duì)生活中的教學(xué)資源進(jìn)行深度挖掘，以及對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的教學(xué)資源進(jìn)行系統(tǒng)整合。當(dāng)然，除了教學(xué)資源的來(lái)源之外，教師也可在信息技術(shù)的助力下，實(shí)現(xiàn)文字、圖片、視頻和物理模型等教學(xué)資源的整合，為全面培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生奠定基礎(chǔ)。

其次，是課程開(kāi)放性的提升。在新高考背景下，高中物理教師不再將課程教學(xué)工作局限于學(xué)生學(xué)科理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，而是學(xué)生學(xué)習(xí)能力的提升。在此觀念的引導(dǎo)下，高中物理教師不僅可以嘗試將多種不同的教學(xué)模式引入課堂，同時(shí)也可以嘗試將更多先進(jìn)的教學(xué)理論、教學(xué)方法，以及教學(xué)措施引入課堂，全面提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和水平。

三、高中物理教學(xué)中信息技術(shù)的應(yīng)用原則

（一）主體性原則

新高考背景下，高中物理教師對(duì)學(xué)生綜合學(xué)習(xí)能力和水平的重視程度逐漸提升，希望可以通過(guò)教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，使學(xué)生發(fā)展成為具備終身學(xué)習(xí)能力和適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需要的高素質(zhì)人才。在高中物理教學(xué)實(shí)踐工作中，學(xué)生才是學(xué)習(xí)的主體3。受新高考的影響，高中物理教師在實(shí)現(xiàn)物理教學(xué)與信息技術(shù)融合時(shí)，更應(yīng)當(dāng)突出學(xué)生學(xué)習(xí)的主體地位，以確保學(xué)生能在物理教師所構(gòu)建的教學(xué)活動(dòng)中，自主完成知識(shí)的感知、探究、學(xué)習(xí)和運(yùn)用，體現(xiàn)出高中物理教學(xué)工作對(duì)學(xué)生綜合學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)水平等的提升效果。

（二）適應(yīng)性原則

信息技術(shù)在高中物理教學(xué)工作中的融入可幫助高中物理教師實(shí)現(xiàn)教學(xué)觀念、教學(xué)方式，以及教學(xué)模式等的革新，完成高效課堂的構(gòu)建。然而，受信息技術(shù)快速發(fā)展的影響，可以為高中物理教師提供高效課堂構(gòu)建的信息技術(shù)層出不窮。因此，如何才能確保各種信息技術(shù)融入的科學(xué)性、合理性和有效性，成了高中物理教師不得不思考的關(guān)鍵問(wèn)題。為此，在高中物理教學(xué)工作中，物理教師還需要遵從適應(yīng)性原則，依照課程教學(xué)工作和學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，引入能滿足實(shí)際教學(xué)工作的信息技術(shù)，防止在高中物理教學(xué)中濫用信息技術(shù)的情況出現(xiàn)。

（三）創(chuàng)新性原則

信息技術(shù)在高中物理教學(xué)中的融入具有一定的靈活性，教師可以根據(jù)實(shí)際的教學(xué)需求和學(xué)生的學(xué)習(xí)需求完成信息技術(shù)的融入。然而，在教學(xué)實(shí)踐中，受教學(xué)壓力的影響，部分教師在融人信息技術(shù)時(shí)會(huì)囿于幾種常見(jiàn)的信息技術(shù)和融人方法。這種情況的出現(xiàn)不僅限制了信息技術(shù)在物理教學(xué)中應(yīng)用價(jià)值的體現(xiàn)，同時(shí)也限制了高中物理教學(xué)水平的提升。所以，在高中物理教學(xué)實(shí)踐工作中，物理教師還需要加強(qiáng)對(duì)創(chuàng)新性原則的重視，不斷創(chuàng)新物理教學(xué)與信息技術(shù)的融合方式，為學(xué)生提供優(yōu)質(zhì)的教學(xué)活動(dòng)。

四、高中物理教學(xué)中信息技術(shù)的融合策略

（一）關(guān)注學(xué)生需求，豐富教學(xué)資源

對(duì)于高中階段的學(xué)生而言，物理學(xué)習(xí)困難的原因是物理學(xué)科的知識(shí)過(guò)于抽象，教材中簡(jiǎn)單的文字描述，難以幫助學(xué)生完成學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí)和內(nèi)化[4。在高中物理教學(xué)中引入信息技術(shù)，可以讓教師借助信息技術(shù)，對(duì)多種不同類型的教學(xué)資源進(jìn)行整合，而后以更加直觀、立體、形象的方式，對(duì)抽象的物理概念和理論進(jìn)行描述。這樣，教師不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的激發(fā)，同時(shí)也能有效降低課程知識(shí)的理解難度，提升學(xué)生課程學(xué)習(xí)的效果。

以人教版（2019）高一物理必修一第一章課程“速度變化快慢的描述”為例，在該章節(jié)課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)中，學(xué)生要接觸新的物理學(xué)概念“加速度”。雖然加速度的計(jì)算方式與速度的計(jì)算方式類似，但二者之間存在本質(zhì)的區(qū)別。速度是描述物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量，公式表達(dá)為 ν=S/t 其中， s 表示物體移動(dòng)的距離， t 表示物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，而 u 則表示物體運(yùn)動(dòng)的速度。加速度是描述物體速度變化快慢的物理量，公式表達(dá)為 a=ΔV/t ，而Δ^V=^V₁-^V₀ ，其中， Δ^V 表示速度的變化量，而 V₀ 與 V₁ 分別表示物體始末狀態(tài)下的速度。通過(guò)教材對(duì)加速度的描述，學(xué)生可以大致掌握加速度的含義和計(jì)算方式。

學(xué)生是否掌握物理知識(shí)的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)是，學(xué)生能否用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。教師可以利用簡(jiǎn)單的文字描述讓學(xué)生初步掌握加速度的物理概念，可當(dāng)教師引導(dǎo)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)，部分學(xué)生還是無(wú)法有效運(yùn)用物理知識(shí)。究其原因，是學(xué)生無(wú)法精確找到加速度計(jì)算涉及的速度變化量和時(shí)間變化量，高中物理教師可以考慮用Flash動(dòng)畫(huà)，向?qū)W生系統(tǒng)講解加速度的計(jì)算方式，必要時(shí)也可在Flash動(dòng)畫(huà)中，引導(dǎo)學(xué)生自行總結(jié)對(duì)應(yīng)速度變化量和時(shí)間變化量的方法。

（二）創(chuàng)設(shè)物理情境，優(yōu)化教學(xué)過(guò)程

將學(xué)生引入物理知識(shí)對(duì)應(yīng)的物理情境中，可幫助學(xué)生有效感知和探究物理知識(shí)，從而達(dá)到降低物理知識(shí)理解難度的教學(xué)效果[5。然而，學(xué)生日常生活和學(xué)習(xí)中接觸到的物理情境的復(fù)雜程度，遠(yuǎn)超教材中所列舉的物理情境。當(dāng)教師選擇將生活中的物理場(chǎng)景作為教學(xué)情境引入課堂時(shí)，物理教師就需要從多個(gè)角度進(jìn)行思考，減少其他因素對(duì)教學(xué)情境的影響，而這個(gè)過(guò)程是緩慢且復(fù)雜的。在高中物理教學(xué)工作中引入信息技術(shù)，可以幫助教師有效降低創(chuàng)設(shè)物理教學(xué)情境的難度，提升課程教學(xué)的效果。

以人教版（2019版）高中一物理必修二第六章“圓周運(yùn)動(dòng)”為例，圓周運(yùn)動(dòng)是學(xué)生日常生活和學(xué)習(xí)過(guò)程中比較常見(jiàn)的一種運(yùn)動(dòng)方式。但日常生活中的圓周運(yùn)動(dòng)比較復(fù)雜，學(xué)生在研究這些物理模型時(shí)，教師需要引導(dǎo)學(xué)生規(guī)避的問(wèn)題較多。為了引導(dǎo)學(xué)生完成該部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)，物理教師可以從希沃白板運(yùn)用的角度入手，先選擇學(xué)生日常生活和學(xué)習(xí)中較常見(jiàn)的一種物理模型，如“摩天輪”。在研究物體的圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，學(xué)生需要研究的參數(shù)較多，其中包括物體的線速度 u 、角速度 ω 、周期7、向心力 F 、向心加速度 α_a 等。為了方便學(xué)生進(jìn)行研究，教師可以利用希沃白板引入“摩天輪”這一物理模型，而后以摩天輪中的某一個(gè)艙室為質(zhì)點(diǎn)展開(kāi)研究。如在研究線速度和角速度之間的關(guān)系時(shí)，教師可先通過(guò)教材中的描述，利用 ν=ΔS/Δt ，求出線速度。而此時(shí)的 Δs 是由圓周運(yùn)動(dòng)的路徑的弧長(zhǎng)中所得，而弧長(zhǎng)又可以通過(guò)圓的周長(zhǎng)公式和弧所對(duì)應(yīng)的夾角進(jìn)行計(jì)算，即ΔS=2rπ×Δθ/2π 求得。

而后將弧長(zhǎng)計(jì)算的公式帶人線速度的計(jì)算公式中，可得線速度 V=（r×Δθ）/Δt ，進(jìn)一步簡(jiǎn)化則可得到線速度與角速度之間的關(guān)系，即 V=ωr 。當(dāng)然，為了提升信息技術(shù)在高中物理教學(xué)中的融入效果，教師還需要引導(dǎo)學(xué)生將推導(dǎo)出的公式帶入“摩天輪”這一物理模型中，讓學(xué)生通過(guò)具體的實(shí)踐情境理解物理知識(shí)。這樣不僅可以提升課程的教學(xué)質(zhì)量，同時(shí)也能突顯信息技術(shù)在物理課堂中的價(jià)值。

（三）創(chuàng)新教學(xué)模式，突出學(xué)生主體

信息技術(shù)作為輔助教學(xué)工具，可以幫助高中物理教師實(shí)現(xiàn)教學(xué)模式的創(chuàng)新。在現(xiàn)代信息技術(shù)快速發(fā)展的助力下，微課、慕課等多種不同的教學(xué)模式逐漸走人人們的視角。這些新型教學(xué)模式的出現(xiàn)對(duì)當(dāng)前教師的教育教學(xué)活動(dòng)和學(xué)生的學(xué)習(xí)行為造成了不可忽視的影響。

以人教版（2019）高中物理選擇性必修二第三章課程“變壓器”為例，在該章節(jié)課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)中，學(xué)生需要先了解“變壓器”“原線圈（初級(jí)線圈”）和“副線圈（次級(jí)線圈）”等概念，而后再學(xué)習(xí)變壓器的工作原理。在本章節(jié)課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)中，這些基本的物理概念和原理并不是本章節(jié)的學(xué)習(xí)重點(diǎn)。教師在課堂教學(xué)中如果選擇講解這部分內(nèi)容，不僅會(huì)造成課堂教學(xué)時(shí)間的浪費(fèi)，同時(shí)也會(huì)讓物理課堂顯得枯燥、乏味，影響學(xué)生課程學(xué)習(xí)的積極性。為此，高中物理教師在引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)該部分課程內(nèi)容時(shí)，可以考慮引入微課教學(xué)模式，將本章節(jié)中涉及的基礎(chǔ)物理學(xué)概念壓縮到一個(gè)短視頻中，并在課堂教學(xué)開(kāi)始前推送給學(xué)生，讓學(xué)生自主完成對(duì)基礎(chǔ)物理概念的學(xué)習(xí)。教師在課堂教學(xué)環(huán)節(jié)中不再對(duì)這些物理學(xué)概念進(jìn)行講解。至于課堂教學(xué)時(shí)間，教師將重點(diǎn)放在理想變壓器中，電壓與線圈匝數(shù)之間的關(guān)系 U₁/U₂ =n₁/n₂ 的應(yīng)用中。

當(dāng)然，教師除了考慮用微課教學(xué)模式集中對(duì)一些基礎(chǔ)概念進(jìn)行講解之外，也可以選擇引人慕課教學(xué)模式，先根據(jù)第三章課程的總體內(nèi)容，理清不同章節(jié)課程的教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)，而后系統(tǒng)地設(shè)計(jì)教學(xué)思路。讓學(xué)生在慕課視頻中掌握變壓器的工作原理，以及相關(guān)電能的輸出過(guò)程。這樣，教師不僅可以引導(dǎo)學(xué)生完成課程知識(shí)的學(xué)習(xí)，同時(shí)也能幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)課程知識(shí)體系的構(gòu)建，進(jìn)而提升學(xué)生課程學(xué)習(xí)的質(zhì)量。

（四）轉(zhuǎn)變實(shí)驗(yàn)方式，創(chuàng)新學(xué)習(xí)模式

實(shí)驗(yàn)是高中物理課程教學(xué)內(nèi)容的重要組成部分，其不僅可以幫助學(xué)生深化課程知識(shí)，同時(shí)也能對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和分析能力進(jìn)行鍛煉，進(jìn)而提升學(xué)生的綜合學(xué)習(xí)水平，滿足新高考背景下社會(huì)和國(guó)家對(duì)人才培養(yǎng)的要求。與高中物理理論學(xué)習(xí)相比，高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作存在操作復(fù)雜、學(xué)習(xí)成本較高等特征，教師很難在有限的時(shí)間范圍內(nèi)對(duì)所有學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)，并幫助所有學(xué)生實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)水平的提升。

以人教版（2019版）高一物理必修二第八章物理實(shí)驗(yàn)“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”為例，考慮到學(xué)生的實(shí)踐操作能力存在差別，教師可將物理實(shí)驗(yàn)劃分為三個(gè)步驟。第一步，引入機(jī)械能守恒定律驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)視頻，讓學(xué)生在觀看視頻的過(guò)程中，自覺(jué)總結(jié)和歸納實(shí)驗(yàn)操作中需要注意的操作細(xì)節(jié)。第二步，以學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和操作能力為指標(biāo)，對(duì)班級(jí)中的學(xué)生進(jìn)行分組，讓學(xué)生以2～4人為一組的方式參與實(shí)驗(yàn)，完成驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。物理教材中為學(xué)生提供了兩種不同的驗(yàn)證方案，教師將選擇的自由權(quán)交給學(xué)生，讓學(xué)生選擇適合自己的實(shí)驗(yàn)方式，完成機(jī)械能守恒定律的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。第三步，教師可借助一些具有建模功能的信息技術(shù)，針對(duì)教材中所提到的自由下落物體機(jī)械能守恒實(shí)驗(yàn)（圖1甲）與沿斜面下滑物體機(jī)械能守恒實(shí)驗(yàn)（圖1乙）分別建模。

圖1自由下落物體機(jī)械能守恒實(shí)驗(yàn)（甲）沿斜面下滑物體機(jī)械能守恒實(shí)驗(yàn)（乙）

當(dāng)部分學(xué)生做完實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)自己得出的結(jié)論并不符合機(jī)械能守恒定律時(shí)，教師就可以借助兩種實(shí)驗(yàn)方案的模型，引導(dǎo)學(xué)生在動(dòng)態(tài)化的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭羞M(jìn)行對(duì)比，分析物理模型與他們實(shí)驗(yàn)方案之間的異同。這樣，教師不僅可以更加立體、直觀地體現(xiàn)出信息技術(shù)在物理課堂中的應(yīng)用價(jià)值，同時(shí)也能有效提升物理課程的育人價(jià)值。

五、結(jié)束語(yǔ)

新高考背景下，社會(huì)對(duì)人才的培養(yǎng)和選拔早已不再是傳統(tǒng)“一錘定音”式的方式。物理作為高中課程體系中的重要組成部分，對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)和發(fā)展具有難以忽視的作用?；谛畔⒓夹g(shù)在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用價(jià)值，高中物理教師在教學(xué)實(shí)踐工作中，應(yīng)當(dāng)立足于教學(xué)工作的實(shí)際需求，嘗試從關(guān)注學(xué)生需求、創(chuàng)設(shè)物理情境、創(chuàng)新教學(xué)模式，以及轉(zhuǎn)變實(shí)驗(yàn)方式等角度進(jìn)行探究和思考，為全面優(yōu)化高中物理課程的教學(xué)工作作出貢獻(xiàn)。

作者單位：賈英華 白銀市一中

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